(57)【要約】  高温の熱履歴後でも電気特性が低下しない直流電力ケーブルを提供する。  ポリオレフィンに有機過酸化物架橋剤を配合した架橋ポリオレフィン組成物であって、更に、（１）ポリオレフィン１００質量部に対して、（２）カーボンブラックを０．１〜５質量部、及び（３）トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも1種以上の化合物を０．０２〜２質量部配合し、さらに（４）所定量の有機過酸化物架橋剤を配合した架橋ポリオレフィン組成物を絶縁層として用いることで、高温の熱履歴後でも電気特性が低下しない直流電力ケーブルを得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンに有機過酸化物架橋剤を配合した架橋ポリオレフィン組成物であって、
更に、
（１）ポリオレフィン１００質量部に対して、
（２）カーボンブラックを０．１〜５質量部、及び
（３）トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも1種以上の化合物を０．０２〜２質量部を配合したことを特徴とする架橋ポリオレフィン組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の架橋ポリオレフィン組成物で絶縁層を形成することを特徴とする直流電力ケーブル。
【請求項３】
請求項２に記載の直流電力ケーブルを接続した部分を絶縁材料で覆い加熱処理することにより絶縁層を形成することを特徴とする直流電力線路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋ポリオレフィン組成物、架橋ポリオレフィン組成物で絶縁層を形成した直流用の電力ケーブル（本願において「直流電力ケーブル」という）、及び直流電力ケーブルを用いた直流電力線路の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）系の組成物を用いて絶縁層を形成した押出絶縁ケーブル（以下、ＸＬＰＥ系ケーブル）は交流用の電力ケーブル（本願において「交流電力ケーブル」という）に汎用されている。しかし、ＸＬＰＥ系ケーブルの高電圧直流電力ケーブルへの適用例は少ない。２２Ｖ以上の高電圧直流電力ケーブルとしては、一般に油浸ケーブル（ＯＦケーブル、ＭＩケーブル）が使用されている。【０００３】
高電圧直流電力ケーブルへのＸＬＰＥ系ケーブルの適用例が少ない理由は、ＸＬＰＥ系ケーブルでは、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）の分解残渣（アセトフェノン、クミルアルコール）が直流高電圧の印加時に空間電荷を形成し、直流特性を顕著に低下させるからである。ここで、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）は、ポリエチレンを架橋するのに汎用的に用いられる架橋剤である。【０００４】
上述の空間電荷を抑制する手段として、ある種の無機充填剤をＸＬＰＥ系の組成物に配合することが行われている。例えば、特許文献１には、ＸＬＰＥ系ケーブルにおいて、絶縁層を形成するＸＬＰＥ系の組成物にある種のカーボンブラックを配合することで直流特性を向上させることが記載されている。【０００５】
なお、特許文献２には、交流電力ケーブルにおいて、トリアリルイソシアヌレートを架橋助剤として配合することが記載されている。架橋助剤を配合することにより、架橋剤の配合量を減らすことができることが公知である。【０００６】
また、特許文献３には、直流電力ケーブルにおいて、ポリオレフィンにトリアリルイソシアヌレート及びジエン系ポリマーを配合した樹脂組成物を架橋して絶縁体層を形成すること、有機過酸化物架橋剤を一定量以下に抑えるとともにトリアリルイソシアヌレート及びジエン系ポリマーを配合することで、架橋剤分解残渣による空間電荷の形成が抑制されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６０２２９７号公報
【特許文献２】特開昭５７−４９６３５号公報
【特許文献３】特開２００１−３２５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、発明者らは、カーボンブラックを配合したＸＬＰＥ系の組成物で絶縁層を形成した直流電力ケーブルの電気特性を評価した。その結果、一定時間の熱履歴を加えた後では、必ずしも充分な電気特性が得られないことがわかった。例えば、１６０℃で１０時間以上の加熱を行った後に評価した直流破壊特性は、加熱前の特性の約７０％近くまで低下した。【０００９】
ＸＬＰＥ系ケーブル同士の接続部や終端部をモールドジョイントする場合には、ケーブルの接続部や終端部を覆う半導電層や絶縁層を加熱成型する際に、その付近に上記のような高温の熱履歴が加わる。このため、熱履歴を加えた後に直流電気特性が低下するＸＬＰＥ系ケーブルでは、接続部や終端部の付近の性能に影響があり、直流電力輸送に不利である。【００１０】
本発明の課題は、前記特許文献１（特許第３６０２２９７号公報）に開示された直流電力ケーブル用絶縁材料を改良して、熱履歴による直流電気特性の低下を抑制できるＸＬＰＥ系の直流電力ケーブルを提供することである。すなわち、より高電圧の電力輸送に使用可能なＸＬＰＥ系の直流電力ケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る架橋ポリオレフィン組成物は、ポリオレフィンに有機過酸化物架橋剤を配合した架橋ポリオレフィン組成物であって、更に、
（１）ポリオレフィン１００質量部に対して、
（２）カーボンブラックを０．１〜５質量部、及び
（３）トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも1種以上の化合物を０．０２〜２質量部配合したことを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる直流電力ケーブルは、前記架橋ポリオレフィン組成物で絶縁層を形成することを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる直流電力線路の製造方法は、前記直流電力ケーブルを接続した部分を絶縁材料で覆い加熱処理することにより絶縁層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱履歴を受けた場合でも直流電気特性の低下が小さく、より高電圧の電力輸送に使用可能なＸＬＰＥ系の直流電力ケーブルを提供することができる。
本発明は、以下の詳細な説明及び添付図面によって、より十分に理解されるであろうが、これらはもっぱら説明のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】作成した直流ケーブル１０の断面図である。
【図２】ケーブル接続部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１７】
本発明に係る架橋ポリオレフィン組成物は、（１）ポリオレフィン１００質量部に対して、（２）カーボンブラックを０．１〜５質量部、及び（３）架橋助剤として、トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも1種以上の化合物を０．０２〜２質量部配合し、さらに（４）所定量の有機過酸化物架橋剤を配合してなる。ここで、「質量部」の語は、配合する各原料の質量比を示し、以下の説明では、ポリオレフィン１００質量部に対する質量部を示す。
【００１８】
〔ポリオレフィン〕
ポリオレフィンは、本発明に係る架橋ポリオレフィン組成物のベースとなる。ポリオレフィンとしては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体や、これらの２以上の混合物等を用いることができる。
【００１９】
〔カーボンブラック〕
カーボンブラックは、平均一次粒径が１０〜１００ｎｍのナノ分散粒子であることが好ましい。このようなナノ分散粒子であれば、空間電荷抑制作用を発揮するためである。
【００２０】
各粒子径区間の粒子数をＮｉ、粒径径区間の中心値をＤｉとしたとき、平均一次粒径は、以下の式で与えられる。
平均一次粒径＝ΣＮｉ・Ｄｉ／ΣＮｉ
この平均一次粒径１０〜１００ｎｍの大きさのカーボンブラックが、ポリエチレンなどの絶縁体の結晶構造を乱さない最適の値である。結晶構造が乱されると絶縁体の電気的性能が低下する。また粒径がこれより大きいとカーボンブラックの分散や交じり具合が悪くなる。またこれより小さい場合は製造が難しく現実的でない。
【００２１】
カーボンブラックの配合量は、０．１〜５質量部であることが好ましい。０．１質量部未満では直流特性の改善効果が得られない。また、５質量部よりも多いと直流特性が低下する。また、５質量部よりも多いと充填剤が多量となるため、長尺押出し特性を損ねる。
【００２２】
カーボンブラックは、粒径が３００ｎｍ以上のカーボンブラック粒子の存在割合が１重量％以下であることが好ましい。粒径が３００ｎｍ以上のカーボンブラック粒子の存在割合を１重量％以下にすることで、雷インパルス破壊電圧を向上させることができる。インパルス破壊は、導電性突起が破壊起点になるケースが多い。粒径３００ｎｍ以上の大きいカーボン粒子の存在割合が多いと、カーボン粒子が凝集してできる凝集体も当然大きくなる。本発明に係る架橋ポリオレフィン組成物でケーブルの絶縁層を形成した場合、絶縁層中に存在する凝集体が大きくなると、絶縁層に隣接する内部半導電層や外部半導電層にこの凝集体が接触又は近接する確率も増える。このような内部半導電層付近や外部半導電層付近のカーボン凝集体はケーブルのインパルス破壊に影響を及ぼすと考えられるからである。
【００２３】
また、カーボンブラックは、ＢＥＴ法で測定した比表面積（ｍ2／ｇ）に対する鉱物油の吸油量（ｃｃ／１００ｇ）の比が０．７以上、３．５以下であることが好ましい。ここで、ＢＥＴ法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであり、吸着等温線から１ｇの試料の持つ総表面積、即ち比表面積を求める方法である。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する方法が最も多く用いられている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Brunauer、Emmett、Tellerの式であり、ＢＥＴ式と呼ばれる。ＢＥＴ式は表面積決定に広く用いられている。ＢＥＴ式に基づいて吸着量を求め、吸着分子１個が表面で占める面積を掛けて、表面積が得られる。
【００２４】
比表面積（ｍ２／ｇ）に対する鉱物油の吸油量（ｃｃ／１００ｇ）の比が０．７以上、３．５以下とすることで、空間電荷の漏れを促すことができる。以下、この理由を説明する。
架橋ポリエチレン組成物の抵抗率（比抵抗）をρ（Ω・ｍ）とし、絶縁抵抗の温度係数をα（１／℃）、電界係数（絶縁抵抗のストレス係数）をβ（ｍｍ／ｋｖ）、絶縁体にかかる電界強度をＥ（ｋｖ／ｍｍ）とすれば、以下の関係が成り立つことが知られている。
ρ＝ρ0ｅｘｐ−（αＴ＋βＥ）  ・・・（１）
【００２５】
そして、カーボンブラックを配合すると、電界係数βが増加する一方で温度係数αが減少し、絶縁体組成物での空間電荷の漏れを促進する。なぜならば、電界係数βが増加すると抵抗率ρが低下するため、高ストレス部（強い電界のかかる部分）の電界が緩和されるからである。また、温度係数αが減少すると、導体温度が高いときに遮蔽側に現れていた最大電界Ｅｍａｘが減少するからである。こうして絶縁体組成物内での電界分布が均一化の方向に動き、空間電荷の蓄積が低減される。
【００２６】
カーボンブラックの配合量を増加すると粒子間の距離が縮まり、高電界下においては粒子間にトンネル効果による電流が流れる。このため、電界係数βが必要以上に大きくなり、熱破壊を促す原因となる。したがって、少ない配合量で（１）式の抵抗率ρを低下させることが必須である。ところで、比表面積に対する吸油量の比が大きいカーボンブラックの方が、少量で抵抗率ρを下げることができ、この比が０．７以上ならば良好な結果が得られる。
【００２７】
一方、この比が３．５より大きくなると粒子の凝集度が増して見かけの（凝集体の）粒子径が大きくなり、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂との混じり具合が悪くなる。特にアセチレンカーボンでは粒子が鎖状に連結しているので、この影響が大きい。
なお、ファーネス系カーボンブラックであるＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｉ−ＩＳＡＦ、ＣＦ、ＳＣＦ、ＨＡＦカーボンのいずれかのカーボンブラックを用いたときには、上記の比が０．７〜１．５の範囲で、特に良好なことが実験的に確かめられている。
【００２８】
さらに、カーボンブラックは、炭素含有率が９７重量％以上であることが好ましい。カーボンブラックには、灰分、Ｏ２、Ｈ２などの不純物が含まれており、これらの不純物が多いと、電気的特性が低下する。したがって、カーボンの純度は高いほど良好である。
【００２９】
〔架橋助剤〕
本発明に係る架橋ポリオレフィン組成物の最も特徴的な点は、架橋助剤として、トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも1種以上の化合物を配合する点である。配合比は、０．０２〜２質量部である。０．０２質量部未満では、高温の熱履歴による絶縁性能低下を抑制する効果が得られない。一方、２質量部を越えると、架橋ポリオレフィン組成物を押し出しする際、押出機内でスリップや樹脂焼けが生じる。樹脂焼けが生じると、押し出し中に樹脂圧力が上昇し、安定した直流電力ケーブルの製造ができなくなる。また、直流ケーブルの電気性能も低下する。前記架橋助剤のさらに好ましい配合量は、０．１〜２質量部である。０．１質量部以上配合することで、有機化酸化物架橋剤の配合量を減らすことができ、押出機内における樹脂焼けを抑制する効果も得ることができる。
【００３０】
〔有機過酸化物架橋剤〕
有機過酸化物架橋剤としては、通常の架橋に用いる有機過酸化物であればよい。例えば、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン等を用いることができる。ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンの分解残渣には、ＤＣＰの分解残渣と同様、水酸基などの極性基を有した化合物が含まれており、ＤＣＰを用いた場合と同様、前述の問題が発生するが、本発明により、この問題を解決できる。
【００３１】
有機過酸化物架橋剤の配合量は、使用する有機過酸化物、ポリオレフィンの種類等により適宜調整される。０．１〜５質量部が好ましく、０．５〜３質量部がより好ましい。有機過酸化物架橋剤の配合量が少なすぎると架橋が不充分であり、絶縁層の機械的特性及び耐熱性が低下する。一方、有機過酸化物架橋剤の配合量が多すぎると、架橋ポリオレフィン組成物を押し出しする際、押出機内で樹脂焼けが生じる。樹脂焼けが生じると、押し出し中に樹脂圧力が上昇し、安定した直流電力ケーブルの製造ができなくなる。また、直流電力ケーブルの電気性能も低下する。
【００３２】
〔酸化防止剤〕
また、必要に応じて架橋ポリオレフィン組成物に酸化防止剤を配合してもよい。酸化防止剤としては、一般に使用される酸化防止剤を適宜選択して配合することができる。フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系の老化防止剤が好ましい。特に、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）は、架橋ポリオレフィン組成物を押し出しする際、架橋反応を抑制する効果があり、好ましい。
酸化防止剤の配合量は、使用する酸化防止剤の種類、耐酸化性能を考慮して適宜調整されるが、０．１〜１．０質量部であることが好ましい。
【００３３】
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００３４】
〔電力ケーブル〕
図１は作成した直流ケーブル１０の断面図である。図１に示すように、直流電力ケーブル１０は、導体１１の外側に内部半導電層１２、絶縁層１３、外部半導電層１４、金属遮蔽層１５、シース１６を順に形成してなる。導体１１の断面積は２００ｍｍ２、絶縁層１３の厚さは３ｍｍであり、内部半導電層１２、および、外部半導電層１４の厚さはそれぞれ１ｍｍである。
【００３５】
（１）内部半導電層
内部半導電層１２は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、有機過酸化物架橋剤（ＤＣＰ）、カーボンブラック（アセチレンブラック）、酸化防止剤（４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール））を配合した組成物（半導電性樹脂組成物）を用いて形成した。
（２）絶縁層
絶縁層１３は、本発明に係る架橋ポリエチレン組成物を用いて形成された。ポリオレフィン、カーボンブラック、架橋助剤、有機過酸化物架橋剤の配合比（質量部）は表１〜４に示すとおりである。
ポリオレフィンには、ＬＤＰＥ（ＤＯＷ社製のＮＵＣ−９０２６）を用いた。カーボンブラックは、ＢＥＴ法で測定した比表面積１４０ｍ２／ｇ、鉱物油の吸油量１１４ｃｃ／１００ｇ、炭素含有量が９７．５質量％、一次粒子の平均粒径が１８ｎｍ、３００ｎｍ以上の粗粒含有量が１％以下のファーネス系カーボンブラックであるＳＡＦを用いた。比表面積（ｍ2／ｇ）に対する鉱物油の吸油量（ｃｃ／１００ｇ）の比は、０．８である。
架橋助剤には、トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートを用いた。
有機過酸化物架橋剤には、ＤＣＰ、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンを用いた。
上記材料をバンバリーミキサーにより混練し、目開き３４μｍの金属製スクリーンメッシュに通し、さらにヘンシェル混合機によりＤＣＰを混合することで架橋ポリエチレン組成物を作成した。
（３）外部半導電層
外部半導電層１４は、内部半導電層１２と同じ配合の半導電性樹脂組成物を用いて形成された。
【００３６】
（１）〜（３）の組成物を導体１１の外周部に同時に押し出し、窒素雰囲気下で圧力１０ｋｇ／ｃｍ２、温度２８０℃の加圧加熱を行い、有機過酸化物架橋剤を開始剤とするラジカル反応により架橋を進行させた。次いで、常法により、金属遮蔽層及びシースを設け、直流電力ケーブルを作成した。
【００３７】
〔ケーブル接続部の構造〕
直流電力線路は、上記手順により作成した直流電力ケーブル１０を接続して製造された。
ケーブル接続部の概略断面を図２に示す。ケーブル接続部は、図２に示すように、２本の直流電力ケーブル１０、１０を端部で導体１１、１１同士を対向させて突き合わせて接続し(図中符号２１)、その周囲を内部半導電層２２、絶縁層２３、外部半導電層２４により順に被覆した構造である。
【００３８】
内部半導電層２２、絶縁層２３は、突き合わせて接続した導体１１、１１に半導電性テープ、絶縁テープを順次所定の厚さまで巻回した後、巻回したテープを加熱融着することにより形成される。外部半導電層２４は、半導電性収縮チューブを用いて形成される。半導電性テープ、半導電性収縮チューブは、直流電力ケーブル１０の内部半導電層１２、外部半導電層１４と同様の半導電性樹脂組成物（架橋前のもの）を用いて形成した。絶縁テープは、直流電力ケーブル１０の絶縁層１３と同じ配合の架橋ポリエチレン組成物（架橋前のもの）を単軸押出機により厚さ０．１ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ１５０ｍのテープ状に押出加工することで作成した。
【００３９】
〔ケーブルの接続方法〕
以下、ケーブルの接続方法について説明する。
まず、２本の直流電力ケーブル１０、１０の終端部をシース１６、金属遮蔽層１５、外部半導電層１４、絶縁層１３、内部半導電層１２の順に段状に剥ぎ、略円錐形状に加工した。次に、２本の直流ケーブル１０、１０の導体１１、１１同士を付き合わせて接続を行い、導体接続部２１を形成した。次に、半導電性テープを導体接続部２１に巻きまわし、加熱融着することで、内部半導電層２２を作成した。
次に、絶縁テープを内部半導電層２２に巻きまわし、さらにその外周を半導電性収縮チューブで被覆した。この上に、更に半導電性収縮チューブを被せ加熱し収縮させた。
【００４０】
次に、半導電性収縮チューブの外周をガスバリアー層で被覆し、ガスバリアー層の外周をヒーターで被覆した。さらに、ヒーターの外側に、２つ割の金型と両端部のパッキンからなる架橋管を組み立てた。なお、架橋管は、２本の直流電力ケーブル１０、１０の外部半導電層１４、１４間の距離（図２中Ａ〜Ｃの範囲）よりも充分に長いものを用いる。この実施例では、外部半導電層１４、１４間の距離は７６０ｍｍであり、架橋管には図２中Ａ〜Ｄを覆う長さ１１５０ｍｍのものを用いた。
その後、架橋管内の内圧を窒素ガスにより０．８ＭＰａとし、ヒーターにより昇温し２２０℃を３時間保持することで、絶縁層２３、外部半導電層２４を形成した。
【００４１】
〔評価〕
（１）製造した電力ケーブルの架橋度は、ケーブル絶縁体の厚さ方向の中間部分より試験片を採取し、ＪＩＳＣ  ３００５  ４．２５項に準拠して測定した。
（２）接続した直流電力ケーブルの直流破壊電圧（ｋＶ）を計測した。ケーブル接続部を含む全長２０ｍの直流電力ケーブルに対し、−６０ｋＶのスタート電圧から−２０ｋＶ／１０分のステップアップで電圧を上昇させて破壊電圧を測定した。通電中の導体温度は９０℃となるように調整した。なお、接続前の直流電力ケーブルの直流破壊電圧は平均−３２０ｋＶであった。
（３）破壊後に接続部を解体し、破壊部位を特定した。絶縁層２３の両端部２３Ａ、２３Ａの間で破壊された場合は破壊部位をＡ、絶縁層２３の両端部２３Ａ、２３Ａで破壊された場合は破壊部位をＢ、絶縁層２３の端部２３Ａと外部半導電層１４の端部１４Ａとの間で破壊された場合は破壊部位をＣ、外部半導電層１４の端部１４Ａと架橋管の端部との間で破壊された場合は破壊部位をＤとした。
結果を表１〜４に示す。
(４)直流電力ケーブルを製造するに当たり、絶縁層押出機スクリュー先端に装着した目開き３４μｍの金属製スクリーンメッシュメッシュ部分で押出樹脂圧力を測定した。押出開始から５時間経過した時点での樹脂圧力の上昇傾向から押出特性を評価した。評価の基準は以下の通りである。また、押出機中でスリップが生じて安定した押出ができなかったものには×を表示した。
−：樹脂圧力の上昇はほとんど認められない。
＋：樹脂圧力の上昇は認められるが、長尺ケーブル製造上全く問題ない。
＋＋：樹脂圧力の上昇は認められるが、長尺ケーブル製造が可能である。
＋＋＋：樹脂圧上昇が認められ、長尺ケーブルの製造が困難である。
【００４２】
【表１】
2011093211.tif 000002
ＬＤＰＥ；ＤＯＷ製  ＮＵＣ−９０２６
Ａ；接続部中央、Ｂ；テープ絶縁層立上部、Ｃ；ケーブル外導処理部、Ｄ；ケーブル再加熱部
【００４３】
【表２】
2011093211.tif 000003
ＬＤＰＥ；ＤＯＷ製  ＮＵＣ−９０２６
Ａ；接続部中央、Ｂ；テープ絶縁層立上部、Ｃ；ケーブル外導処理部、Ｄ；ケーブル再加熱部
【００４４】
【表３】
2011093211.tif 000004
【００４５】
【表４】
2011093211.tif 000005
【００４６】
架橋助剤の配合量が０．０２〜２質量部の範囲では、架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートを用いた場合（実施例１〜６及び１２〜１７）、トリメタリルイソシアヌレートを用いた場合（実施例７〜１１）の直流破壊電圧が−３２０〜−２６０ｋＶであり、いずれも優れた直流電気特性を示した。破壊部位はＡ部又はＢ部、すなわち接続部の絶縁層２３の範囲であった。
【００４７】
一方、架橋助剤の配合量が０．０１質量部の場合（比較例１、５、８及び１０）は、直流破壊電圧が絶対値で２００以下になっており、直流電気特性が悪かった。破壊部位は外部半導電層１４の端部１４Ａよりも外側のＤ部であった。このような部位で破壊が起きたのは、接続部の絶縁層２３となる架橋ポリエチレン組成物を架橋させるための加熱処理で、直流電力ケーブルの絶縁層１３の直流電気特性が低下したためである。
【００４８】
実施例４と比較例１、実施例１０と比較例５、実施例１３と比較例８、実施例１６と比較例１０における架橋剤配合量は同じである。しかし、接続部の絶縁層２３となる架橋ポリエチレン組成物を架橋させるための加熱処理を行っても、実施例４、１０、１３、１６では比較例１、５、８、１０に比べて直流電気特性の低下が小さい。この結果から、トリアリルイソシアヌレート、または、トリメタリルイソシアヌレートを０．０２質量部以上配合すると、再加熱時に直流電気特性が低下してしまうのを防止する効果が顕著になることが分かる。
【００４９】
トリアリルイソシアヌレート等の配合量が２．５質量部の場合（比較例２、６、比較例９、比較例１１）は、押出中にスリップを生じたため、直流電力ケーブルを製造することができなかった。
【００５０】
カーボンブラックの配合量が少ない比較例３、多い比較例４では、ともに直流破壊電圧が低く、直流電気特性が十分ではない。
【００５１】
比較例７は、架橋助剤としてｍ?フェニレンビスマレイミドを配合した例である。比較例７では、ケーブルＤ部において−１６０ｋＶで破壊している。この破壊は、接続部の絶縁層２３となる架橋ポリエチレン組成物を架橋させるための加熱処理により、直流電力ケーブルの絶縁層１３の直流電気特性が低下したために生じた。この結果から、トリアリルイソシアヌレートやトリメタリルイソシアヌレートのような効果が、ｍ?フェニレンビスマレイミドにはないことが分かる。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係る架橋ポリエチレン組成物を用いることで、熱履歴を受けても電気特性の低下が少ない直流電力ケーブルを得ることができる。また、この直流電力ケーブルは、より高電圧の直流電力輸送に使用することができる。
【００５３】
なお、前記実施例では、〔ケーブルの接続方法〕として、絶縁テープを巻きこれを加熱架橋して絶縁層を形成する方法を説明したが、本発明の直流電力線路の製造方法で用いる接続方法は、接続部を絶縁材料で覆い加熱処理する方法であれば、他の方法を採用することもできる。例えば、本発明の直流電力線路の製造方法では、押出機を用いて絶縁材料を押出し、これを加熱架橋して絶縁層を形成する、いわゆる押出モールド法（ＥＭＪ）を接続方法として採用することができる。また、ケーブルの接続に用いられる絶縁材料は、直流用絶縁材料であれば、実施例に示すケーブル絶縁体に用いられる絶縁材料と同一組成でなくてとも構わない。
【００５４】
２０１０年１月２８日に出願された、日本国特許出願第２０１０−０１６１１１号の明細書、請求の範囲、図面、要約を含む全ての開示は、ここに引用によって組み込まれる。
種々の典型的な実施の形態を示しかつ説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されない。したがって、本発明の範囲は、次の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  直流電力ケーブル
１１  導体
１２、２２  内部半導電層
１３、２３  絶縁層
１４、２４  外部半導電層
１４Ａ  端部
２１  導体接続部
２３Ａ  両端部
【図１】
2011093211.tif 000006
【図２】
2011093211.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンに有機過酸化物架橋剤を配合し、
更に、
（１）ポリオレフィン１００質量部に対して、
（２）カーボンブラックを０．１〜５質量部、及び
（３）トリアリルイソシアヌレートまたはトリメタリルイソシアヌレートから選ばれる少なくとも１種以上の化合物を０．０２〜２質量部を配合した架橋ポリオレフィン組成物で絶縁層を形成することを特徴とする直流電力ケーブル。
【請求項２】
カーボンブラックが次の特性を満足することを特徴とする、請求項１記載の直流電力ケーブル。
（１）ＢＥＴ法で測定した比表面積（ｍ２／ｇ）に対する鉱物油の吸油量（ｃｃ／１００ｇ）の比が０．７以上、３．５以下。
（２）炭素含有率が９７重量％以上。
（３）粒径が３００ｎｍ以上のカーボンブラック粒子の存在割合が１重量％以下。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の直流電力ケーブルを接続した部分を絶縁材料で覆い加熱処理することにより絶縁層を形成することを特徴とする直流電力線路の製造方法。
【国際調査報告】
2011093211.tif 000008
2011093211.tif 000009
2011093211.tif 000010
2011093211.tif 000011